តូច ប៉ុន្តែដិត៖ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតលីនេអ៊ែរខ្នាតតូច ដែលបង្កើតកំណត់ត្រាថ្មី។

គោលការណ៍ដែលធ្លាប់ស្គាល់នៃ "កាន់តែមានថាមពល" ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាយូរមកហើយនៅក្នុងវិស័យជាច្រើននៃសង្គម រួមទាំងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាផងដែរ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការពិតសម័យទំនើប ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃពាក្យថា "តូច ប៉ុន្តែខ្លាំង" បានក្លាយជារឿងធម្មតាកាន់តែច្រើនឡើង។ នេះត្រូវបានបង្ហាញទាំងនៅក្នុងកុំព្យូទ័រ ដែលពីមុនបានយកបន្ទប់ទាំងមូល ប៉ុន្តែឥឡូវនេះសមនឹងបាតដៃរបស់កុមារ និងនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក។ បាទ/ចាស៎ សូមចាំថា Large Hadron Collider (LHC) ដែលទំហំដ៏គួរអោយចាប់អារម្មណ៍ (ប្រវែង 26 ម៉ែត្រ) ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយព្យញ្ជនៈក្នុងឈ្មោះរបស់វា? ដូច្នេះ នេះ​ជា​រឿង​អតីតកាល​ហើយ​បើ​យោង​តាម​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​មក​ពី DESY ដែល​បាន​បង្កើត​ឧបករណ៍​បង្កើនល្បឿន​ដែល​មិន​អន់​ជាង​ម៉ូដែល​មុន​ដែល​មាន​ទំហំ​ពេញ។ លើសពីនេះទៅទៀត ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនខ្នាតតូច ថែមទាំងបានបង្កើតកំណត់ត្រាពិភពលោកថ្មីមួយក្នុងចំណោមឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន terahertz ដែលបង្កើនថាមពលទ្វេដងនៃអេឡិចត្រុងដែលបានបង្កប់។ តើឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនខ្នាតតូចត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេច គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃប្រតិបត្តិការរបស់វា និងអ្វីដែលបានបង្ហាញពីការពិសោធន៍ជាក់ស្តែង? របាយការណ៍របស់ក្រុមស្រាវជ្រាវនឹងជួយយើងស្វែងយល់អំពីរឿងនេះ។ ទៅ។

មូលដ្ឋានស្រាវជ្រាវ

យោងតាម ​​Dongfang Zhang និងសហការីរបស់គាត់នៅ DESY (German Electron Synchrotron) ដែលបានបង្កើតឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនខ្នាតតូច ប្រភពអេឡិចត្រុងលឿនជ្រុលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់មិនគួរឱ្យជឿក្នុងជីវិតនៃសង្គមសម័យទំនើប។ ពួកវាជាច្រើនលេចឡើងក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ ការអភិវឌ្ឍន៍អេឡិចត្រូនិក និងការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។ បញ្ហាដ៏ធំបំផុតជាមួយឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរបច្ចុប្បន្នដោយប្រើលំយោលប្រេកង់វិទ្យុគឺការចំណាយខ្ពស់ ហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ហើយការខ្វះខាតបែបនេះកំណត់យ៉ាងខ្លាំងចំពោះលទ្ធភាពទទួលបានបច្ចេកវិទ្យាបែបនេះចំពោះអ្នកប្រើប្រាស់ដ៏ធំទូលាយ។

បញ្ហាជាក់ស្តែងទាំងនេះគឺជាការលើកទឹកចិត្តដ៏អស្ចារ្យមួយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ដែលមានទំហំ និងការប្រើប្រាស់ថាមពលនឹងមិនបង្កឱ្យមានភាពភ័យរន្ធត់ឡើយ។

ក្នុងចំណោមភាពថ្មីថ្មោងដែលទាក់ទងនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះគឺឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន terahertz ដែលមាន "អត្ថប្រយោជន៍" មួយចំនួន:

• គេរំពឹងថា រលកខ្លី និងជីពចរខ្លីនៃវិទ្យុសកម្ម terahertz នឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ បំបែក​បាក់បែក*បង្កឡើងដោយវាលដែលនឹងបង្កើនជម្រាលការបង្កើនល្បឿន;

ការដាច់ចរន្តអគ្គិសនី * - ការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្លាំងបច្ចុប្បន្ននៅពេលដែលតង់ស្យុងខាងលើសំខាន់ត្រូវបានអនុវត្ត។

• វត្តមាននៃវិធីសាស្រ្តដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពសម្រាប់ការបង្កើតវិទ្យុសកម្ម terahertz វាលខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យធ្វើសមកាលកម្មផ្ទៃក្នុងរវាងអេឡិចត្រុងនិងវាលរំភើប;
• វិធីសាស្រ្តបុរាណអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍បែបនេះប៉ុន្តែការចំណាយពេលវេលាផលិតនិងទំហំរបស់ពួកគេនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថាឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន terahertz ខ្នាតមិល្លីម៉ែត្ររបស់ពួកគេគឺជាការសម្របសម្រួលរវាងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនធម្មតាដែលមាននាពេលបច្ចុប្បន្ន និងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនខ្នាតតូចដែលកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង ប៉ុន្តែមានគុណវិបត្តិជាច្រើនដោយសារតែវិមាត្រតូចរបស់វា។

អ្នកស្រាវជ្រាវមិនបដិសេធទេថា បច្ចេកវិទ្យាបង្កើនល្បឿន terahertz ត្រូវបានអភិវឌ្ឍអស់មួយរយៈ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងគំនិតរបស់ពួកគេ វានៅតែមានទិដ្ឋភាពជាច្រើននៅក្នុងតំបន់នេះ ដែលមិនទាន់ត្រូវបានសិក្សា សាកល្បង ឬអនុវត្ត។

នៅក្នុងការងាររបស់ពួកគេ ដែលយើងកំពុងពិចារណានាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់ STEAM (ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនអេឡិចត្រុង terahertz និងឧបាយកលដែលបានបែងចែក) - ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនអេឡិចត្រុង terahertz និងឧបាយកលមួយផ្នែក។ STEAM ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយប្រវែងនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងទៅជារយៈពេលអនុ picosecond ដោយហេតុនេះផ្តល់នូវការគ្រប់គ្រង femtosecond លើដំណាក់កាលបង្កើនល្បឿន។

វាអាចទៅរួចដើម្បីសម្រេចបាននូវវាលបង្កើនល្បឿន 200 MV/m (MV - megavolt) ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើនល្បឿន terahertz នៃ> 70 keV (kiloelectronvolt) ពីធ្នឹមអេឡិចត្រុងបង្កប់ដែលមានថាមពល 55 keV ។ នៅក្នុងវិធីនេះអេឡិចត្រុងបង្កើនល្បឿនរហូតដល់ 125 keV ត្រូវបានទទួល។

រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍និងការអនុវត្ត

រូបភាពទី 1៖ ដ្យាក្រាមឧបករណ៍ដែលកំពុងសិក្សា។

រូបភាពទី 1-2: a - ដ្យាក្រាមនៃរចនាសម្ព័ន្ធចម្រៀក 5 ស្រទាប់ដែលបានអភិវឌ្ឍ b - សមាមាត្រនៃការបង្កើនល្បឿនដែលបានគណនា និងទិសដៅនៃការសាយភាយអេឡិចត្រុង។

ធ្នឹមអេឡិចត្រុង (55 keV) ត្រូវបានបង្កើតពី កាំភ្លើងអេឡិចត្រុង * ហើយត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង terahertz STEAM-buncher (ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ធ្នឹម) បន្ទាប់ពីនោះពួកវាឆ្លងកាត់ចូលទៅក្នុង STEAM-linac (ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរ *).

កាំភ្លើងអេឡិចត្រុង* - ឧបករណ៍សម្រាប់បង្កើតធ្នឹមអេឡិចត្រុងនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ និងថាមពលដែលត្រូវការ។

ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរ * - ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនដែលភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ឆ្លងកាត់រចនាសម្ព័ន្ធតែមួយដងប៉ុណ្ណោះដែលបែងចែកឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរពីរង្វង់មួយ (ឧទាហរណ៍ LHC) ។

ឧបករណ៍ STEAM ទាំងពីរទទួលបានជីពចរ terahertz ពីឡាស៊ែរជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (NIR) តែមួយ ដែលបាញ់ photocathode របស់កាំភ្លើងអេឡិចត្រុង ដែលបណ្តាលឱ្យមានសមកាលកម្មផ្ទៃក្នុងរវាងអេឡិចត្រុង និងវាលបង្កើនល្បឿន។ ជីពចរអ៊ុលត្រាវីយូឡេសម្រាប់ការសាយភាយនៅ photocathode ត្រូវបានបង្កើតជាពីរដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់គ្នា។ GVG* រលកមូលដ្ឋាននៃពន្លឺជិតអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ដំណើរការនេះបំប្លែងជីពចរឡាស៊ែរ 1020 nm ដំបូងទៅ 510 nm ហើយបន្ទាប់មកទៅ 255 nm ។

GVG* (ជំនាន់អាម៉ូនិកអុបទិកទីពីរ) គឺជាដំណើរការនៃការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងហ្វូតុងនៃប្រេកង់ដូចគ្នាក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតហ្វូតុងថ្មីជាមួយនឹងថាមពល និងប្រេកង់ទ្វេដង ព្រមទាំងពាក់កណ្តាលនៃរលកពន្លឺ។

ធ្នឹមឡាស៊ែរ NIR ដែលនៅសេសសល់ត្រូវបានបំបែកជា 4 ធ្នឹម ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតជីពចរ terahertz តែមួយវដ្តចំនួន XNUMX ដោយបង្កើតភាពខុសគ្នានៃប្រេកង់ខាងក្នុងជីពចរ។

បន្ទាប់មក ជីពចរ terahertz ពីរត្រូវបានបញ្ជូនទៅឧបករណ៍ STEAM នីមួយៗ តាមរយៈរចនាសម្ព័ន្ធស្នែងស៊ីមេទ្រី ដែលដឹកនាំថាមពល terahertz ចូលទៅក្នុងតំបន់អន្តរកម្មឆ្លងកាត់ទិសដៅនៃការសាយភាយអេឡិចត្រុង។

នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ STEAM នីមួយៗ ពួកវាត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងសមាសធាតុអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក កងកម្លាំង Lorentz *.

កម្លាំង Lorentz * - កម្លាំងដែលវាលអេឡិចត្រុងធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក។

ក្នុងករណីនេះ វាលអគ្គីសនីទទួលខុសត្រូវចំពោះការបង្កើនល្បឿន និងការបន្ថយល្បឿន ហើយវាលម៉ាញេទិកបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាតនៅពេលក្រោយ។

រូបភាពទី 2

ដូចដែលយើងឃើញនៅក្នុងរូបភាព 2 ។ и 2b, នៅខាងក្នុងឧបករណ៍ STEAM នីមួយៗ ធ្នឹម terahertz ត្រូវបានបែងចែកឆ្លងកាត់ដោយបន្ទះដែកស្តើងចូលទៅក្នុងស្រទាប់ជាច្រើននៃកម្រាស់ខុសៗគ្នា ដែលនីមួយៗដើរតួជារលកនាំផ្លូវ ផ្ទេរផ្នែកនៃថាមពលសរុបទៅកាន់តំបន់អន្តរកម្ម។ វាក៏មានចាន dielectric នៅក្នុងស្រទាប់នីមួយៗដើម្បីសំរបសំរួលពេលវេលាមកដល់នៃ terahertz រលកខាងមុខ * ជាមួយនឹងផ្នែកខាងមុខនៃអេឡិចត្រុង។

រលកមុខ* - ផ្ទៃដែលរលកបានទៅដល់។

ឧបករណ៍ STEAM ទាំងពីរដំណើរការក្នុងរបៀបអគ្គិសនី ពោលគឺក្នុងរបៀបមួយដើម្បីដាក់វាលអគ្គិសនី និងទប់ស្កាត់វាលម៉ាញេទិកនៅចំកណ្តាលនៃតំបន់អន្តរកម្ម។

នៅក្នុងឧបករណ៍ទីមួយ អេឡិចត្រុងត្រូវកំណត់ពេលឆ្លងកាត់ សូន្យឆ្លងកាត់ * វាល terahertz ដែលជម្រាលពេលវេលានៃវាលអគ្គិសនីត្រូវបានពង្រីកអតិបរមា ហើយវាលមធ្យមត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា។

ការឆ្លងកាត់សូន្យ * - ចំណុចដែលមិនមានភាពតានតឹង។

ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះបណ្តាលឱ្យកន្ទុយនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងបង្កើនល្បឿន ហើយក្បាលរបស់វាថយចុះ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្តោតទៅលើបណ្តោយបណ្តោយ (2 ។ и ៤.៩.០с).

នៅក្នុងឧបករណ៍ទីពីរ ការធ្វើសមកាលកម្មនៃវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រុង និង terahertz ត្រូវបានកំណត់ដើម្បីឱ្យធ្នឹមអេឡិចត្រុងជួបប្រទះតែវដ្តអវិជ្ជមាននៃវាលអគ្គិសនី terahertz ប៉ុណ្ណោះ។ ការ​កំណត់​រចនាសម្ព័ន្ធ​នេះ​នាំ​ឱ្យ​មាន​ការ​បង្កើនល្បឿន​ជា​បន្តបន្ទាប់ (2b и 2d).

ឡាស៊ែរ NIR ប្រហាក់ប្រហែលនឹងប្រព័ន្ធ Yb:YLF ដែលត្រជាក់ដោយអ៊ីដ្រូហ្សែន ដែលផលិតជីពចរអុបទិករយៈពេល 1.2 ps និងថាមពល 50 mJ នៅរលកប្រវែង 1020 nm និងអត្រាធ្វើម្តងទៀត 10 ហឺត។ ហើយជីពចរ terahertz ដែលមានប្រេកង់កណ្តាល 0.29 terahertz (កំឡុងពេល 3.44 ps) ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយវិធីសាស្ត្រខាងមុខជីពចរទំនោរ។

ដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់ STEAM-buncher (beam compressor) មានតែ 2 x 50 nJ នៃថាមពល terahertz ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ហើយ STEAM-linac (linear accelerator) ត្រូវការ 2 x 15 mJ ។

អង្កត់ផ្ចិតនៃរន្ធចូល និងរន្ធរបស់ឧបករណ៍ STEAM ទាំងពីរគឺ 120 មីក្រូ។

ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ធ្នឹមត្រូវបានរចនាឡើងដោយមានបីស្រទាប់ដែលមានកម្ពស់ស្មើគ្នា (0 មីលីម៉ែត្រ) ដែលត្រូវបានបំពាក់ដោយបន្ទះស៊ីលីកុន (ϵr = 225) ប្រវែង 4.41 និង 0.42 មមដើម្បីគ្រប់គ្រងពេលវេលា។ កម្ពស់ស្មើគ្នានៃស្រទាប់បង្ហាប់ ឆ្លុះបញ្ចាំងពីការពិតដែលថាមិនមានការបង្កើនល្បឿន (៤.៩.០с).

ប៉ុន្តែនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរកម្ពស់ខុសគ្នារួចទៅហើយ - 0.225, 0.225 និង 0.250 មម (+ ចានរ៉ែថ្មខៀវ fused 0.42 និង 0.84 មម) ។ ការកើនឡើងនៃកម្ពស់នៃស្រទាប់ពន្យល់ពីការកើនឡើងនៃល្បឿនអេឡិចត្រុងកំឡុងពេលបង្កើនល្បឿន។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកត់សម្គាល់ថាចំនួនស្រទាប់គឺទទួលខុសត្រូវដោយផ្ទាល់ចំពោះមុខងាររបស់ឧបករណ៍នីមួយៗ។ ជាឧទាហរណ៍ ការសម្រេចបាននូវអត្រាខ្ពស់នៃការបង្កើនល្បឿន នឹងត្រូវការស្រទាប់បន្ថែម និងការកំណត់កម្ពស់ខុសៗគ្នា ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពអន្តរកម្ម។

លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ជាក់ស្តែង

ជាដំបូង អ្នកស្រាវជ្រាវរំលឹកថា នៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនប្រេកង់វិទ្យុបែបប្រពៃណី ឥទ្ធិពលនៃវិសាលភាពបណ្តោះអាសន្ននៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលបានបង្កប់លើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃធ្នឹមពន្លឿនគឺដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវាលអគ្គីសនីដែលបានជួបប្រទះក្នុងអំឡុងពេលអន្តរកម្មនៃអេឡិចត្រុងផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងធ្នឹមដែលមកដល់។ នៅ​ពេល​ផ្សេង​គ្នា​។ ដូច្នេះ គេអាចរំពឹងថាវាលដែលមានជម្រាលខ្ពស់ និងធ្នឹមដែលមានរយៈពេលវែងជាងនេះនឹងនាំឱ្យមានការរីករាលដាលថាមពលកាន់តែធំ។ ធ្នឹមដែលបានចាក់បញ្ចូលក្នុងរយៈពេលយូរក៏អាចនាំឱ្យតម្លៃកាន់តែខ្ពស់។ ការបំភាយ *.

ការបំភាយ* - លំហដំណាក់កាលដែលកាន់កាប់ដោយធ្នឹមពន្លឿននៃភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់។

ក្នុងករណីឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន terahertz រយៈពេលនៃវាលរំភើបគឺខ្លីជាងប្រហែល 200 ដង។ អាស្រ័យហេតុនេះ ភាពតានតឹង * វាលដែលគាំទ្រនឹងខ្ពស់ជាង 10 ដង។

កម្លាំងវាលអគ្គិសនី* - សូចនាករនៃវាលអគ្គីសនីស្មើនឹងសមាមាត្រនៃកម្លាំងដែលបានអនុវត្តចំពោះបន្ទុកចំណុចស្ថានីដែលដាក់នៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងវាលទៅនឹងទំហំនៃបន្ទុកនេះ។

ដូច្នេះនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿន terahertz ជម្រាលវាលដែលជួបប្រទះដោយអេឡិចត្រុងអាចជាលំដាប់ជាច្រើននៃរ៉ិចទ័រខ្ពស់ជាងឧបករណ៍ធម្មតា។ មាត្រដ្ឋានពេលវេលាដែលផ្នែកកោងអាចកត់សម្គាល់បាននឹងតូចជាងយ៉ាងខ្លាំង។ វាធ្វើតាមពីនេះដែលថារយៈពេលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលបានណែនាំនឹងមានឥទ្ធិពលកាន់តែច្បាស់។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសម្រេចចិត្តសាកល្បងទ្រឹស្តីទាំងនេះក្នុងការអនុវត្ត។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះពួកគេបានណែនាំធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលមានរយៈពេលខុសៗគ្នាដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការបង្ហាប់ដោយប្រើឧបករណ៍ STEAM ដំបូង (STEAM-buncher) ។

រូបភាពទី 3

ក្នុងករណីដែលម៉ាស៊ីនបង្ហាប់មិនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅប្រភពថាមពល ធ្នឹមអេឡិចត្រុង (55 keV) ដែលមានបន្ទុក ∼1 fC (femtocoulomb) បានឆ្លងកាត់ប្រហែល 300 មីលីម៉ែត្រពីកាំភ្លើងអេឡិចត្រុងទៅឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរ (STEAM-linac) ។ អេឡិចត្រុងទាំងនេះអាចពង្រីកនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងបន្ទុកអវកាសរហូតដល់រយៈពេលលើសពី 1000 fs (femtoseconds)។

នៅក្នុងអំឡុងពេលនេះ ធ្នឹមអេឡិចត្រុងកាន់កាប់ប្រហែល 60% នៃពាក់កណ្តាលរលកនៃវាលបង្កើនល្បឿននៅប្រេកង់ 1,7 ps ដែលបណ្តាលឱ្យវិសាលគមថាមពលក្រោយការបង្កើនល្បឿនជាមួយនឹងកំពូលនៅ 115 keV និងពាក់កណ្តាលទទឹងនៃការចែកចាយថាមពល។ ធំជាង 60 keV (3 ។).

ដើម្បីប្រៀបធៀបលទ្ធផលទាំងនេះជាមួយនឹងអ្វីដែលរំពឹងទុក ស្ថានភាពនៃការសាយភាយអេឡិចត្រុងតាមរយៈឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរត្រូវបានក្លែងធ្វើនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាជាមួយ (ឧ. មិនស៊ីសង្វាក់គ្នាជាមួយ) ពេលវេលាចាក់ល្អបំផុត។ ការគណនានៃស្ថានភាពនេះបានបង្ហាញថាការកើនឡើងនៃថាមពលអេឡិចត្រុងគឺពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើពេលនៃការចាក់ថ្នាំចុះដល់កម្រិតពេលវេលា subpicosecond (3b) នោះគឺជាមួយនឹងការកំណត់ដ៏ល្អប្រសើរ អេឡិចត្រុងនឹងជួបប្រទះនូវពាក់កណ្តាលវដ្តពេញលេញនៃការបង្កើនល្បឿនវិទ្យុសកម្ម terahertz នៅក្នុងស្រទាប់នីមួយៗ (៤.៩.០с).

ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងមកដល់ពេលផ្សេងគ្នា ពួកវាជួបប្រទះនឹងការបង្កើនល្បឿនតិចជាងនៅក្នុងស្រទាប់ទីមួយ ដែលធ្វើអោយពួកគេចំណាយពេលយូរក្នុងការធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់វា។ desynchronization បន្ទាប់មកកើនឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលបណ្តាលឱ្យមានការយឺតយ៉ាវដែលមិនចង់បាន (3d).

ដើម្បីកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលអវិជ្ជមាននៃផ្នែកបន្ថែមបណ្តោះអាសន្ននៃធ្នឹមអេឡិចត្រុង ឧបករណ៍ STEAM ដំបូងបានដំណើរការក្នុងរបៀបបង្ហាប់។ រយៈពេលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងនៅ linac ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដល់អប្បបរមា ~ 350 fs (ពាក់កណ្តាលទទឹង) ដោយលៃតម្រូវថាមពល terahertz ដែលផ្គត់ផ្គង់ទៅម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ និងប្តូរ linac ទៅរបៀប hatch (4b).

រូបភាពទី 4

រយៈពេលធ្នឹមអប្បបរមាត្រូវបានកំណត់ស្របតាមរយៈពេលនៃជីពចរ photocathode UV ដែលមាន ~ 600 fs ។ ចម្ងាយរវាងម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ និងបន្ទះក៏ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ផងដែរ ដែលកំណត់ល្បឿននៃកម្លាំងឡើងក្រាស់។ រួមគ្នា វិធានការទាំងនេះអាចឱ្យមានភាពជាក់លាក់ femtosecond ក្នុងដំណាក់កាលចាក់ថ្នាំនៃដំណាក់កាលបង្កើនល្បឿន។

នៅលើរូបភាព 4 ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាការរីករាលដាលថាមពលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងដែលបានបង្ហាប់បន្ទាប់ពីការបង្កើនល្បឿនដ៏ល្អប្រសើរនៅក្នុងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរថយចុះ ~ 4 ដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ដែលមិនបានបង្ហាប់។ ដោយសារតែការបង្កើនល្បឿន វិសាលគមថាមពលនៃធ្នឹមដែលបានបង្ហាប់ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកថាមពលខ្ពស់ជាង ផ្ទុយទៅនឹងធ្នឹមដែលមិនបានបង្ហាប់។ កំពូលនៃវិសាលគមថាមពលបន្ទាប់ពីការបង្កើនល្បឿនគឺប្រហែល 115 keV ហើយកន្ទុយថាមពលខ្ពស់ឈានដល់ប្រហែល 125 keV ។

តួលេខទាំងនេះយោងទៅតាមសេចក្តីថ្លែងការណ៍តិចតួចរបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគឺជាកំណត់ត្រាបង្កើនល្បឿនថ្មីមួយ (មុនពេលបង្កើនល្បឿនវាគឺ 70 keV) នៅក្នុងជួរ terahertz ។

ប៉ុន្តែដើម្បីកាត់បន្ថយការបែកខ្ញែកថាមពល (4 ។) ធ្នឹមខ្លីជាងនេះត្រូវតែសម្រេចបាន។

រូបភាពទី 5

នៅក្នុងករណីនៃធ្នឹមដែលបានណែនាំដែលមិនមានការបង្ហាប់ ការពឹងផ្អែកប៉ារ៉ាបូលនៃទំហំធ្នឹមនៅលើចរន្តបង្ហាញពីការបំភាយឆ្លងកាត់ក្នុងទិសដៅផ្ដេក និងបញ្ឈរ៖ εx,n = 1.703 mm*mrad និង εy,n = 1.491 mm* mrad (5 ។).

ការបង្ហាប់ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបំភាយឆ្លងកាត់ 6 ដងទៅ εx, n = 0,285 mm*mrad (ផ្ដេក) និង εy,n = 0,246 mm*mrad (បញ្ឈរ)។

គួរកត់សម្គាល់ថាកម្រិតនៃការកាត់បន្ថយការបញ្ចេញគឺធំជាងកម្រិតនៃការកាត់បន្ថយរយៈពេលនៃធ្នឹមប្រហែល XNUMX ដង ដែលជារង្វាស់នៃភាពមិនស្មើគ្នានៃឌីណាមិកអន្តរកម្មជាមួយនឹងពេលវេលាដែលអេឡិចត្រុងជួបប្រទះការផ្តោតខ្លាំង និងការផ្ដោតនៃដែនម៉ាញេទិចកំឡុងពេលបង្កើនល្បឿន (5b и ៤.៩.០с).

នៅលើរូបភាព 5b វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាអេឡិចត្រុងដែលបានណែនាំនៅពេលដ៏ល្អប្រសើរជួបប្រទះនូវពាក់កណ្តាលវដ្តទាំងមូលនៃការបង្កើនល្បឿននៃវាលអគ្គិសនី។ ប៉ុន្តែអេឡិចត្រុងដែលមកដល់មុន ឬក្រោយពេលវេលាដ៏ល្អប្រសើរ ជួបប្រទះការបង្កើនល្បឿនតិច និងសូម្បីតែការបន្ថយដោយផ្នែក។ អេឡិចត្រុងបែបនេះបញ្ចប់ដោយថាមពលតិច។

ស្ថានភាពស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងដែនម៉ាញេទិក។ អេឡិចត្រុងដែលបានចាក់បញ្ចូលក្នុងពេលវេលាដ៏ល្អប្រសើរជួបប្រទះនូវបរិមាណស៊ីមេទ្រីនៃដែនម៉ាញេទិចវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ ប្រសិនបើការណែនាំនៃអេឡិចត្រុងបានកើតឡើងមុនពេលវេលាដ៏ល្អប្រសើរ នោះមានវាលវិជ្ជមានកាន់តែច្រើន និងអវិជ្ជមានតិចជាង។ ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងត្រូវបានណែនាំយឺតជាងពេលវេលាដ៏ល្អប្រសើរ វានឹងមានភាពវិជ្ជមានតិច និងអវិជ្ជមានច្រើន (៤.៩.០с) ហើយគម្លាតបែបនេះនាំឱ្យមានការពិតដែលថាអេឡិចត្រុងអាចបង្វែរទៅខាងឆ្វេងស្តាំឡើងលើឬចុះក្រោមអាស្រ័យលើទីតាំងរបស់វាទាក់ទងទៅនឹងអ័ក្សដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃសន្ទុះឆ្លងកាត់ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការផ្តោតឬ defocus នៃធ្នឹម។

សម្រាប់អ្នកស្គាល់គ្នាលម្អិតបន្ថែមទៀតជាមួយ nuances នៃការសិក្សានេះ ខ្ញុំសូមណែនាំឱ្យមើល អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររាយការណ៍ и សម្ភារៈបន្ថែម ដល់គាត់

Epilogue

សរុបមក ដំណើរការបង្កើនល្បឿននឹងកើនឡើង ប្រសិនបើរយៈពេលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុងត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ នៅក្នុងការងារនេះរយៈពេលនៃធ្នឹមដែលអាចសម្រេចបានត្រូវបានកំណត់ដោយធរណីមាត្រនៃការដំឡើង។ ប៉ុន្តែតាមទ្រឹស្តី រយៈពេលនៃធ្នឹមអាចឈានដល់តិចជាង 100 fs ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក៏កត់សម្គាល់ផងដែរថាគុណភាពនៃធ្នឹមអាចត្រូវបានកែលម្អបន្ថែមទៀតដោយកាត់បន្ថយកម្ពស់នៃស្រទាប់និងបង្កើនចំនួនរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្រ្តនេះមិនមានបញ្ហាទេជាពិសេសការបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃការផលិតឧបករណ៍។

ការងារនេះគឺជាដំណាក់កាលដំបូងនៃការសិក្សាដ៏ទូលំទូលាយ និងលម្អិតនៃកំណែខ្នាតតូចនៃឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនលីនេអ៊ែរ។ ទោះបីជាការពិតដែលថាកំណែដែលបានសាកល្បងកំពុងបង្ហាញលទ្ធផលល្អឥតខ្ចោះរួចហើយ ដែលអាចត្រូវបានគេហៅថាបំបែកកំណត់ត្រាក៏ដោយ ក៏នៅតែមានការងារជាច្រើនដែលត្រូវធ្វើ។

អរគុណសម្រាប់ការអាន ចង់ដឹងចង់ឃើញ និងរីករាយសប្តាហ៍! 🙂

សូមអរគុណចំពោះការស្នាក់នៅជាមួយពួកយើង។ តើអ្នកចូលចិត្តអត្ថបទរបស់យើងទេ? ចង់មើលខ្លឹមសារគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បន្ថែមទៀតទេ? គាំទ្រយើងដោយការបញ្ជាទិញឬណែនាំដល់មិត្តភក្តិ, ការបញ្ចុះតម្លៃ 30% សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ Habr នៅលើ analogue តែមួយគត់នៃម៉ាស៊ីនមេកម្រិតធាតុ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពួកយើងសម្រាប់អ្នក៖ ការពិតទាំងមូលអំពី VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps ចាប់ពី $20 ឬរបៀបចែករំលែកម៉ាស៊ីនមេ? (អាចប្រើបានជាមួយ RAID1 និង RAID10 រហូតដល់ 24 cores និងរហូតដល់ 40GB DDR4)។

Dell R730xd ថោកជាង 2 ដង? នៅទីនេះ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV ចាប់ពី $199 នៅប្រទេសហូឡង់! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ចាប់ពី $99! អាន​អំពី របៀបបង្កើតក្រុមហ៊ុនហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ ថ្នាក់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនមេ Dell R730xd E5-2650 v4 ដែលមានតម្លៃ 9000 អឺរ៉ូសម្រាប់មួយកាក់?

ប្រភព: www.habr.com